申请日 20200812
公开（公告）日 20201208
IPC分类号 C02F1/16; C02F1/12; C02F103/18
摘要
本发明公开了一种电厂脱硫废水处理系统和方法，电厂脱硫废水处理系统包括锅炉和蒸发装置，锅炉具有烟道,烟道设有烟道灰斗，蒸发装置包括混合腔室、旋风蒸发器和设在混合腔室内用于向混合腔室内喷射废水的废水雾化喷嘴，混合腔室具有蒸发腔烟气入口、飞灰入口和混合物出口，旋风蒸发器具有混合物入口、烟气出口和旋风蒸发器灰斗，蒸发腔烟气入口与烟道连通以便烟道内的烟气通过蒸发腔烟气入口进入混合腔室内，飞灰入口与烟道灰斗连通以便将烟道灰斗内的飞灰通过飞灰入口供给到混合腔室内，混合腔室的混合物出口与旋风蒸发器的混合物入口相连。本发明的电厂脱硫废水处理系统处理废水的流量大，可防止烟道的堵塞和腐蚀。
权利要求书
1.一种电厂脱硫废水处理系统，其特征在于，包括：
锅炉，所述锅炉具有烟道,所述烟道设有烟道灰斗；
蒸发装置，所述蒸发装置包括混合腔室、旋风蒸发器和设在所述混合腔室内用于向所述混合腔室内喷射废水的废水雾化喷嘴，所述混合腔室具有蒸发腔烟气入口、飞灰入口和混合物出口，所述旋风蒸发器具有混合物入口、烟气出口和旋风蒸发器灰斗，所述蒸发腔烟气入口与所述烟道连通以便所述烟道内的烟气通过所述蒸发腔烟气入口进入所述混合腔室内，所述飞灰入口与所述烟道灰斗连通以便将所述烟道灰斗内的飞灰通过所述飞灰入口供给到所述混合腔室内，所述混合腔室的混合物出口与所述旋风蒸发器的混合物入口相连。
2.根据权利要求1所述的电厂脱硫废水处理系统，其特征在于，还包括除尘器，所述除尘器的入口与所述烟道的尾部烟气出口和所述旋风蒸发器的烟气出口连通。
3.根据权利要求2所述的电厂脱硫废水处理系统，其特征在于，所述烟道内设有省煤器，所述烟道灰斗为位于所述省煤器下面的省煤器灰斗。
4.根据权利要求3所述的电厂脱硫废水处理系统，其特征在于，所述省煤器灰斗的出口连接有省煤器灰斗仓泵，所述省煤器灰斗仓泵的出口与所述混合腔室的飞灰入口相连。
5.根据权利要求3或4中所述的电厂脱硫废水处理系统，其特征在于，还包括空气预热器，所述烟道包括转向室和与所述转向室相连的尾部烟道，所述省煤器设在所述转向室内，所述尾部烟道的尾部烟气出口与所述空气预热器的进烟口相连，所述空气预热器的出烟口与所述除尘器的入口相连。
6.根据权利要求5所述的电厂脱硫废水处理系统，其特征在于，所述蒸发腔烟气入口通过旁路入口烟气管路与所述尾部烟道连通，所述旋风蒸发器的烟气出口通过旁路烟气出口管路与所述除尘器的入口相连。
7.根据权利要求5所述的电厂脱硫废水处理系统，其特征在于，所述混合腔室的蒸发腔烟气入口通过旁路入口烟气管路与所述转向室连通，所述旋风蒸发器的烟气出口通过旁路烟气出口管路与所述尾部烟道连通。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的电厂脱硫废水处理系统，其特征在于，所述混合腔室的飞灰入口通过飞灰管路与所述烟道连通，所述混合腔室内设有与所述飞灰管路相连用于扩散飞灰的飞灰扩散器。
9.一种电厂脱硫废水处理方法，其特征在于，包括：
将锅炉的烟道内的烟气和烟道灰斗内的飞灰供给到混合腔室内；
将废水喷射到所述混合腔室内以形成废水、烟气和飞灰的混合物；
对所述混合物进行旋风蒸发分离以得到飞灰和废水析出固体物以及蒸发分离后的烟气。
10.根据权利要求9所述的电厂脱硫废水处理方法，其特征在于，还包括对蒸发分离后的烟气以及从所述烟道的尾部烟气出口排出的烟气进行除尘。
11.根据权利要求10所述的电厂脱硫废水处理方法，其特征在于，所述烟道包括转向室和尾部烟道，所述烟道灰斗为位于设在所述转向室内的省煤器下面的省煤器灰斗，其中将所述省煤器灰斗内的飞灰引入到所述混合腔室内，其中从所述尾部烟道将烟气引入到所述混合腔室内且将蒸发分离后的烟气与从所述烟道的尾部烟气出口排出的烟气混合后一起进行除尘。
12.根据权利要求10所述的电厂脱硫废水处理方法，其特征在于，所述烟道包括转向室和尾部烟道，所述烟道灰斗为位于设在所述转向室内的省煤器下面的省煤器灰斗，其中从所述转向室内将烟气引入到所述混合腔室内且将蒸发分离后的烟气送到所述尾部烟道内以与所述尾部烟道内的烟气在所述尾部烟道内混合后进行除尘。
13.根据权利要求11或12所述的电厂脱硫废水处理方法，其特征在于，从所述尾部烟道的尾部烟气出口排出的烟气供给到空气预热器且对从所述空气预热器排出的烟气进行除尘。
14.一种电厂脱硫废水处理的蒸发装置，其特征在于，包括混合腔室、旋风蒸发器和设在所述混合腔室内用于向所述混合腔室内喷射废水的废水雾化喷嘴，所述混合腔室具有用于向所述蒸发腔内供给锅炉烟道内的烟气的蒸发腔烟气入口、用于向所述蒸发腔内供给锅炉烟道灰斗内的飞灰的飞灰入口和用于从所述蒸发腔内排出烟气和飞灰混合物的混合物出口，所述旋风蒸发器具有混合物入口、烟气出口和旋风蒸发器灰斗，所述旋风蒸发器的混合物入口与所述混合腔室的混合物出口相连。
15.根据权利要求14所述的电厂脱硫废水处理的蒸发装置，其特征在于，所述蒸发腔内还设有用于扩散飞灰的飞灰扩散器。
说明书
电厂脱硫废水处理系统和方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体地，涉及一种电厂脱硫废水处理系统和电厂脱硫废水处理方法，以及用于电厂脱硫废水处理的蒸发装置。
背景技术
随着环保标准的提高，火电厂对废水排放的要求日益严格，电厂主机侧排放的废水均进行汇集，送入到脱硫吸收塔中再次利用。但是，湿法脱硫在运行过程中，由于燃煤中含有的氯离子和重金属杂质，会随着烟气进入到脱硫系统中，随着脱硫浆液循环运行，浆液中的氯离子含量越来越高，影响浆液的化学反应活性和pH值，并对脱硫系统设备造成腐蚀损害，因此，需要定期小流量排放或者间断地排放一部分脱硫废水，用于控制系统中的氯离子浓度。
从湿法脱硫岛中排放的废水含有较多的悬浮物、金属离子、氯离子和氟离子等成分，因此需要对这些物质进行处理，否则会造成严重的污染事故。相关技术中，首先需要对废水进行“三联箱”工艺处理，通过中和、絮凝、沉淀、澄清等方式，将固体颗粒物分离出来，然后再将高浓度含盐废水进行蒸发浓缩，为了减轻对环境的污染和降低处理废水的成本，相关技术中提出了将最终浓缩后的废水喷入锅炉烟道中，再利用除尘器从烟气中捕捉废水蒸发后剩余的结晶盐。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
针对将浓缩后的废水通过雾化喷嘴喷入锅炉烟道中，相关技术主要提出了将废水喷入烟道中进行蒸发，蒸发出的水蒸气和蒸发后剩余的结晶盐扩散到烟气中，然后进入除尘器进行除尘。
发明人通过研究发现和意识到，将高盐浓度的废水喷入烟道中，存在着管道堵塞和喷嘴结晶等影响废水雾化效果的问题，实际运行效果不好。另外，喷入烟道中的废水需要较长的蒸发行程，而实际的烟道走向和结构难于满足蒸发行程的要求，导致实际效果不佳或者难于运行，甚至影响发电机组主热力系统和设备侧的正常运行。而且，结晶出来的盐分和飞灰进入除尘器进行除尘，容易产生腐蚀问题。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个方面的实施例提出一种废水蒸发能力强，处理废水的流量大，还可防止废水蒸发形成结晶盐发生板结造成烟道的堵塞和腐蚀的电厂脱硫废水处理系统。
本发明的另一方面的实施例提出了一种电厂脱硫废水处理方法。
本发明的再一个方面的实施例提出了一种电厂脱硫废水处理的蒸发装置。
根据本发明的第一方面的实施例提出的电厂脱硫废水处理系统包括：锅炉，所述锅炉具有烟道,所述烟道设有烟道灰斗；蒸发装置，所述蒸发装置包括混合腔室、旋风蒸发器和设在所述混合腔室内用于向所述混合腔室内喷射废水的废水雾化喷嘴，所述混合腔室具有蒸发腔烟气入口、飞灰入口和混合物出口，所述旋风蒸发器具有混合物入口、烟气出口和旋风蒸发器灰斗，所述蒸发腔烟气入口与所述烟道连通以便所述烟道内的烟气通过所述蒸发腔烟气入口进入所述混合腔室内，所述飞灰入口与所述烟道灰斗连通以便将所述烟道灰斗内的飞灰通过所述飞灰入口供给到所述混合腔室内，所述混合腔室的混合物出口与所述旋风蒸发器的混合物入口相连。
根据本发明实施例的电厂脱硫废水处理系统至少具有如下有益效果：
1.利用高温热烟气将废水进行蒸发，蒸发能力强，处理废水的流量大，能够满足火电厂废水的处理需求。
2.利用高温飞灰的大比热特性，与高温烟气共同为废水蒸发提供热源，可以减少旁路烟气流量，减小烟道系统和旋风蒸发器的尺寸，降低投资成本。
3.利用旋风蒸发器，烟气在内部进行旋转，延长了废水液滴的蒸发停留时间，确保废水能够完全蒸发。
4.将高温飞灰引入到混合腔室内，提高混合腔室内烟气中的飞灰浓度，将废水中蒸发结晶出来的盐分散到高温飞灰中，防止有毒结晶盐的聚集，并且飞灰可以将粘结到废水雾化喷嘴及旋风蒸发器壁面上的粘结物进行摩擦和冲刷，防止发生堵塞和清灰困难。
5.飞灰浓度较高的烟气进入到旋风蒸发器中，利用旋风分离旋转作用，将废水中的结晶盐和飞灰混合均匀，并收集到旋风蒸发器的底部灰斗，防止废水蒸发形成结晶盐发生板结和腐蚀后续设备烟道。
在一些实施例中，脱硫废水处理系统还包括除尘器，所述除尘器的入口与所述烟道的尾部烟气出口和所述旋风蒸发器的烟气出口连通。
在一些实施例中，所述烟道内设有省煤器，所述烟道灰斗为位于所述省煤器下面的省煤器灰斗。
在一些实施例中，所述省煤器灰斗的出口连接有省煤器灰斗仓泵，所述省煤器灰斗仓泵的出口与所述混合腔室的飞灰入口相连。
在一些实施例中，脱硫废水处理系统还包括空气预热器，所述烟道包括转向室和与所述转向室相连的尾部烟道，所述省煤器设在所述转向室内，所述尾部烟道的尾部烟气出口与所述空气预热器的进烟口相连，所述空气预热器的出烟口与所述除尘器的入口相连。
在一些实施例中，所述混合腔室的蒸发腔烟气入口通过旁路入口烟气管路与所述尾部烟道连通，所述旋风蒸发器的烟气出口通过旁路烟气出口管路与所述除尘器的入口相连。
在一些实施例中，所述混合腔室的蒸发腔烟气入口通过旁路入口烟气管路与所述转向室连通，所述旋风蒸发器的烟气出口通过旁路烟气出口管路与所述尾部烟道连通。
在一些实施例中，所述混合腔室的飞灰入口通过飞灰管路与所述烟道连通，所述混合腔室内设有与所述飞灰管路相连用于扩散飞灰的飞灰扩散器。
根据本发明的第二方面的实施例提出的电厂脱硫废水处理方法包括：
将锅炉的烟道内的烟气和烟道灰斗内的飞灰供给到混合腔室内；
将废水喷射到所述混合腔室内以形成废水、烟气和飞灰的混合物；
对所述混合物进行旋风蒸发分离以得到飞灰和废水析出固体物以及蒸发分离后的烟气。
根据本发明的实施例的电厂脱硫废水处理方法至少具有如下有益效果：
1.利用高温热烟气将废水进行蒸发，蒸发能力强，处理废水的流量大，能够满足火电厂废水的处理需求。
2.利用高温飞灰的大比热特性，与高温烟气共同为废水蒸发提供热源，可以减少旁路烟气流量，减小烟道系统和旋风蒸发器的尺寸，降低投资成本。
3.利用旋风蒸发器，烟气在内部进行旋转，延长了废水液滴的蒸发停留时间，确保废水能够完全蒸发。
4.将高温飞灰引入到混合腔室内，提高混合腔室内烟气中的飞灰浓度，将废水中蒸发结晶出来的盐分散到高温飞灰中，防止有毒结晶盐的聚集，并且飞灰可以将粘结到废水雾化喷嘴及旋风蒸发器壁面上的粘结物进行摩擦和冲刷，防止发生堵塞和清灰困难。
5.飞灰浓度较高的烟气进入到旋风蒸发器中，利用旋风分离旋转作用，将废水中的结晶盐和飞灰混合均匀，并收集到旋风蒸发器的底部灰斗，防止废水蒸发形成结晶盐发生板结和腐蚀后续设备烟道。
在一些实施例中，电厂脱硫废水处理方法还包括对蒸发分离后的烟气以及从所述烟道的尾部烟气出口排出的烟气进行除尘。
在一些实施例中，所述烟道包括转向室和尾部烟道，所述烟道灰斗为位于设在所述转向室内的省煤器下面的省煤器灰斗，其中将所述省煤器灰斗内的飞灰引入到所述混合腔室内，其中从所述尾部烟道将烟气引入到所述混合腔室内且将蒸发分离后的烟气与从所述烟道的尾部烟气出口排出的烟气混合后一起进行除尘。
在一些实施例中，所述烟道包括转向室和尾部烟道，所述烟道灰斗为位于设在所述转向室内的省煤器下面的省煤器灰斗，其中从所述转向室内将烟气引入到所述混合腔室内且将蒸发分离后的烟气送到所述尾部烟道内以与所述尾部烟道内的烟气在所述尾部烟道内混合后进行除尘。
在一些实施例中，从所述尾部烟道的尾部烟气出口排出的烟气供给到空气预热器且对从所述空气预热器排出的烟气进行除尘。
本发明的第三方面的实施例的电厂脱硫废水处理的蒸发装置包括混合腔室、旋风蒸发器和设在所述混合腔室内用于向所述混合腔室内喷射废水的废水雾化喷嘴，所述混合腔室具有用于向所述蒸发腔内供给锅炉烟道内的烟气的蒸发腔烟气入口、用于向所述蒸发腔内供给锅炉烟道灰斗内的飞灰的飞灰入口和用于从所述蒸发腔内排出烟气和飞灰混合物的混合物出口，所述旋风蒸发器具有混合物入口、烟气出口和旋风蒸发器灰斗，所述旋风蒸发器的混合物入口与所述混合腔室的混合物出口相连。
根据本发明的实施例提出的电厂脱硫废水处理的蒸发装置至少具有如下有益效果：
1.利用旋风蒸发器，烟气在内部进行旋转，延长了废水液滴的蒸发停留时间，确保废水能够完全蒸发。
2.将高温飞灰引入到混合腔室内，提高混合腔室内烟气中的飞灰浓度，将废水中蒸发结晶出来的盐分散到高温飞灰中，防止有毒结晶盐的聚集，并且飞灰可以将粘结到废水雾化喷嘴及旋风蒸发器壁面上的粘结物进行摩擦和冲刷，防止发生堵塞和清灰困难。
在一些实施例中，所述蒸发腔内还设有用于扩散飞灰的飞灰扩散器。
发明人 （袁建丽;李茂清;叶绍仪;于钦敏;吴文景;赵永权;张起;）